好氧发酵和厌氧发酵区别罐设计为什么需要增加氧气？

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2023-12-27 11:45 标签： 好氧发酵罐
1.本实用新型涉及实验室水平的发酵装置技术领域，具体涉及一种发酵罐增氧装置。背景技术：2.发酵可被分为厌氧发酵和好氧发酵，好氧发酵在工业上运用广泛。在摸索好氧发酵工艺过程中，一般先在摇瓶上筛选培养基条件，然后在小型发酵罐上摸索最佳发酵工艺条件，为放大到大型发酵罐进行生产提供依据。但实验室水平的小型发酵罐，其发酵液的高度较低，通入的空气在发酵液中停留时间短，与大罐相比，溶解氧条件差，发酵液中的溶解氧含量低，因此难以满足工艺要求，也就不利于摸索最佳发酵工艺；特别是采用放线菌类或霉菌类发酵的品种，这些菌丝状发酵液对溶解氧条件更加不利，在小型发酵罐摸索工艺时，溶解氧条件难以满足工艺要求，导致摸索出的发酵工艺条件往往难以作为放大过程中的依据。为了解决小型发酵罐硬件条件存在的这些缺陷，专门有针对性的发明了这套装置。该套装置通过提高通入发酵罐空气中的氧含量，可以相应的提高发酵液中的溶解氧，满足不同发酵品种在小型发酵罐摸索最佳发酵工艺的要求。技术实现要素：3.本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种发酵罐增氧装置。4.为了实现本实用新型的目的，本实用新型采用的技术方案为：5.本实用新型公开了一种发酵罐增氧装置，包括发酵罐、精密过滤器、工业氧气瓶，所述发酵罐的顶部连接排气管和压力表，所述排气管上设有阀门e，其发酵罐顶部中心位置设有电机；所述发酵罐靠近顶部位置设有取样管和进气管，所述取样管连接发酵罐的位置上设有阀门b，所述进气管连接发酵罐的位置上设有阀门c；所述发酵罐的底部与放料管相连，所述放料管上设有阀门a。6.所述进气管上设有阀门c、阀门f和精密过滤器，所述精密过滤器设置于阀门c和阀门f之间，所述进气管上位于精密过滤器与阀门f之间处设有一支管连接工业氧气瓶，该支管上设有阀门d。7.所述电机的旋转轴上设有搅拌装置和消泡装置，所述搅拌装置设于发酵罐中下部位置，所述消泡装置设于靠近发酵罐顶部位置。8.所述发酵罐为10l-200l规格的小型发酵罐。9.本实用新型的有益效果在于：10.本实用新型在增加罐压、提高通气量、增加搅拌转速无法满足发酵过程溶解氧的要求时，向压缩空气中混入工业纯氧，增加压缩空气的氧含量，解决了好氧发酵过程中由于小型发酵罐体高度较小，气体在发酵液中停留时间短导致的发酵液含氧量低的缺陷。附图说明11.图1是本实用新型的结构示意图。12.图中，1、发酵罐；2、放料管；3、搅拌装置；4、取样管；5、消泡装置；6、排气管；7、精密过滤器；8、工业氧气瓶；9、电机；10、进气管；11、压力表；12、阀门a；13、阀门b；14、阀门c；15、阀门d；16、阀门e；17、阀门f。具体实施方式13.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明：14.参见图1。15.本实用新型公开了一种发酵罐增氧装置，包括发酵罐1、精密过滤器7、工业氧气瓶8，所述发酵罐1的顶部连接排气管6和压力表11，所述排气管6上设有阀门e16，其发酵罐1顶部中心位置设有电机9；所述发酵罐1靠近顶部位置设有取样管4和进气管10，所述取样管4连接发酵罐1的位置上设有阀门b13，所述进气管10连接发酵罐1的位置上设有阀门c14；所述发酵罐1的底部与放料管2相连，所述放料管2上设有阀门a12。16.所述进气管10上设有阀门c14、阀门f17和精密过滤器7，所述精密过滤器7设置于阀门c14和阀门f17之间，所述进气管10上位于精密过滤器7与阀门f17之间处设有一支管连接工业氧气瓶8，该支管上设有阀门d15，通过精密过滤器7将对进入发酵罐1的气体最终进行一次过滤除菌，避免发酵过程中污染杂菌，因此精密过滤器7前端的这一部分无需蒸汽灭菌，在发酵过程中，打开进气管与工业氧气瓶的阀门，即可将工业氧气瓶中的纯氧通过进气管向发酵罐中的发酵液供氧。17.所述电机9的旋转轴上设有搅拌装置3和消泡装置5，所述搅拌装置3设于发酵罐1中下部位置，所述消泡装置5设于靠近发酵罐1顶部位置。18.所述发酵罐1为10l-200l规格的小型发酵罐。19.在发酵过程起始阶段，可先不打开工业氧气瓶阀门，按照普通发酵过程进行，当发酵过程溶解氧不足时，通过增加通气量、增加转速、提高罐压无法满足溶解氧的工艺要求时，可根据溶解氧的需要调整阀门d15的开放程度，将工业纯氧混入压缩空气通入发酵罐，以满足发酵过程对溶解氧的要求。20.这种新型的发酵罐增氧装置用于实验室水平发酵工艺的摸索，主要应用于体积在10l-200l规格的小型发酵罐。这类发酵罐高度远低于工业生产中使用的大型发酵罐，通入的空气往往不能与发酵液充分混合就逸出，对氧气的利用率要小于大型发酵罐。因此，为摸索好氧菌发酵的最佳工艺，此装置使实验室水平的发酵工艺更贴近于大规模生产，更有利于为进一步放大工艺或改进工艺提供参考和依据。21.以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
1.本实用新型属于发酵辅助设备领域，具体是一种发酵罐增氧装置。背景技术：2.有氧发酵过程中通常需要对发酵的罐体补充氧气或者灭菌空气，目前的做法是打开发酵罐体上某个小的加料口，直接用导管从该处通入灭菌空气，由于导管的直径一般比加料口小，在鼓气过程中，空气中的霉菌会落入发酵罐体中。为了解决上述缺点，人们又在鼓气时将空出来的加料口用橡胶塞堵住，仅留一个小的出气口。但该做法同样存在缺点：由于鼓气时发酵罐内气压较高，当鼓气结束后，停机的瞬间会把发酵液压入鼓气管道内，当压力平衡时，管道内的发酵液再流回发酵罐中，此时鼓气管道内的细菌会污染发酵液。因此需要一种设备，既能有效防止发酵液因为压力问题倒吸，还能根据不同的发酵罐匹配合适的管道口径。技术实现要素：3.（一）解决的技术问题4.本实用新型提供一种发酵罐增氧装置，用于解决背景技术中涉及的问题。本实用新型装置简单，通过设计气体单向阀，可以定向将空气送入发酵罐中，杜绝了倒吸的现象。此外，还可以根据加料口的大小，合理匹配需要的密封环直径，每个密封环上都有独立的出气口，更好的快速平衡罐体内的气压。5.（二）技术方案6.为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：7.一种发酵罐增氧装置，包括进气管（1），密封圈1（2），出气孔（3），密封圈2（4），进气管密封橡胶（5），固定环（6），不锈钢鼓泡壳（7），其特征在于：进气口（1）穿过密封圈1（2），下端封闭，仅有两个出气小孔，出气孔（3）贯穿密封圈1（2），密封圈2（4）可以叠放在密封圈1（2）上，可以扩大密封圈的口径，密封圈下部相连的部分有橡胶垫，可以更好的密闭，进气管密封橡胶（5）套在进气管下端的两个出气孔上，上端被固定环（6）卡住防止脱落。不锈钢鼓泡壳（7）以螺纹拧紧方式套在密封圈1（2）上，上面布满小孔，用于鼓气。鼓气完毕后，如果发酵罐内压力较高，会压住橡胶堵死进气管下端的两个小孔，防止倒吸。8.（三）有益效果9.本实用新型具有以下有益效果：（1）防止鼓气时压力不平衡造成倒吸。（2）密封口径可以根据密封圈个数进行调整，应用场景更多。（3）密封圈下部相连的部分有橡胶垫，可以更好的密闭。（4）不锈钢鼓泡壳以可拆卸的方式连接在密封圈1上，便于拆卸清洗。不锈钢外壳保护进气口，防止刮蹭损坏进气管密封橡胶。附图说明10.图1为本实用新型示意图。11.图2为本实用新型剖面图，剖面图将不同的安装部分进行了分离，以便直观的看到各个部分的连接方式。具体实施方式12.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。13.参照图1-2，一种发酵罐增氧装置，包括进气管（1），密封圈1（2），出气孔（3），密封圈2（4），进气管密封橡胶（5），固定环（6），不锈钢鼓泡壳（7）。14.进气口（1）穿过密封圈1（2），下端封闭，仅有两个出气小孔，出气孔（3）贯穿密封圈1（2），可以平衡两侧的气压。密封圈2（4）可以叠放在密封圈1（2）上，可以扩大密封圈的口径，密封圈下部有橡胶垫，可以更好的密闭。进气管密封橡胶（5）套在进气管下端的两个出气孔上，上端被固定环（6）卡住防止脱落。不锈钢鼓泡壳（7）以螺纹拧紧方式套在密封圈1（2）上，上面布满小孔，用于鼓气。15.各部分按照上述要求连接完毕，将该装置进行灭菌，之后插入发酵罐液面下，通入无菌空气或者氧气，结束后关闭气泵，取出设备，拆下不锈钢鼓泡壳（7）清洗后以备下次使用。技术特征：1.一种发酵罐增氧装置，包括进气管（1），密封圈1（2），出气孔（3），密封圈2（4），进气管密封橡胶（5），固定环（6），不锈钢鼓泡壳（7），其特征在于：进气管（1）穿过密封圈1（2），下端封闭，仅有两个出气小孔，出气孔（3）贯穿密封圈1（2），密封圈2（4）可以叠放在密封圈1（2）上，可以扩大密封圈的口径，进气管密封橡胶（5）套在进气管下端的两个出气孔上，上端被固定环（6）卡住防止脱落，不锈钢鼓泡壳（7）安装在密封圈1（2）上。2.根据权利要求1所述的一种发酵罐增氧装置，其特征在于：不锈钢鼓泡壳（7）以螺纹拧紧方式套在密封圈1（2）上，方便拆卸，上面布满小孔，便于均匀鼓气。3.根据权利要求1所述的一种发酵罐增氧装置，其特征在于：密封圈下部相连的部分有橡胶垫，可以更好的密闭。4.根据权利要求1所述的一种发酵罐增氧装置，其特征在于：密封圈的数量可以根据需要覆盖的口径大小，选择一个或者多个。技术总结一种发酵罐增氧装置，包括进气管（1），密封圈1（2），出气孔（3），密封圈2（4），进气管密封橡胶（5），固定环（6），不锈钢鼓泡壳（7），进气口（1）穿过密封圈1（2），下端封闭，仅有两个出气小孔，出气孔（3）贯穿密封圈1（2），密封圈2（4）可以叠放在密封圈1（2）上，可以扩大密封圈的口径，密封圈下部相连的部分有橡胶垫，可以更好的密闭，进气管密封橡胶（5）套在进气管下端的两个出气孔上，上端被固定环（6）卡住防止脱落。不锈钢鼓泡壳（7）以螺纹拧紧方式套在密封圈1（2）上，上面布满小孔，用于鼓气。本实用新型防止鼓气时压力不平衡造成倒吸，密封口径可以根据密封圈个数进行调整，不锈钢鼓泡壳可拆卸便于清洗。洗。洗。技术研发人员：郭云 陈品仁 马宗玮受保护的技术使用者：江苏云仁堂生物科技有限公司技术研发日：2021.12.30技术公布日：2022/5/25

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